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Solarthermie-Anlagen zur Heizungsunterstützung

Worauf muss bei einer solarthermischen Heizungsunterstützung geachtet werden?

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Deckungsbeitrag an der Heizwärmeversorgung

Rund Einviertel aller in Deutschland verkauften Solarthermie-Anlagen werden zur Heizungsunterstützung eingesetzt. Aufgebaut wie Solarthermie-Anlagen zur Brauchwasserbereitung werden lediglich die Kollektorfläche und das Speichervolumen soweit vergrößert, dass auch in den Übergangszeiten und teilweise im Winter mit Solarthermie geheizt werden kann. Dabei kommen üblicherweise Kombispeicher zum Einsatz, in denen das Heizungswasser und Warmwasser in einem Speicher getrennt voneinander erwärmt werden. Mit einer Solarthermie-Anlage zur Heizungsunterstützung können dann Deckungsbeiträge für die Gebäudeheizung von 10 bis 30 Prozent, bei Niedrigenergiehäusern sogar bis 40 Prozent erzielt werden.

Anforderungen an Solarthermie-Kollektoren

Die wichtigsten Komponenten einer Solarthermie-Anlage zur Heizungsunterstützung sind die Solarthermie-Kollektoren und die Solarthermie-Speicher. Da Solarthermie-Anlagen zur Heizungsunterstützung hauptsächlich in der Übergangszeit im Frühling und im Herbst sowie im Winter benötigt werden, sollte daher der Wirkungsgrad der Solarthermie-Kollektoren möglichst hoch sein. Hierzu eignen sich Flachkollektoren und Röhrenkollektoren, die auch bei niedrigen Außentemperaturen hohe Systemtemperaturen erreichen. Der Wirkungsgrad des Kollektors sollte daher bei einer Temperaturdifferenz zur Umgebung von 50 bis 60 Kelvin - dies entspricht den Verhältnissen, unter denen der Kollektor zur Heizungsunterstützung später arbeitet - im Vergleich zu anderen Kollektoren möglichst hoch sein.

Solarthermie-Anlagen mit Pufferspeicher

Neben den Solarthermie-Kollektoren ist die Wahl des Speicherkonzepts von Bedeutung. Hier unterscheidet man Kombisysteme, sogenannte Einspeichersysteme, und Zweispeichersysteme. In Zweispeichersystemen kommen ein Brauchwasserspeicher und ein Pufferspeicher für das Heizungswasser getrennt voneinander zum Einsatz. Diese Zweispeichersysteme eignen sich dann, wenn die vorhandene Heizung schlecht abgeglichen und mit hohen Volumenströmen bei geringer Spreizung arbeitet und, wenn das Temperaturniveau des Heizungsrücklaufs wie z.B. bei Heizkörpern über 55°C liegt. Daher kommen Pufferspeicher bei Solarthermie-Anlagen zur Heizungsunterstützung vor allem in Altbauten, bei der Nachrüstung oder bei speziellen Heizsystemen wie einer Holzheizung zum Einsatz.

Solarthermie-Anlagen mit Kombispeicher

Kombinierte Brauchwasser- und Pufferspeicher, sogenannte Kombispeicher, kommen häufig im Neubau und bei begrenzten Platzverhältnissen zum Einsatz. Je nach den Heizkreistemperaturen werden Kombispeicher in Solarthermie-Anlagen zur Heizungsunterstützung entweder mit permanenter oder geregelter Rücklaufeinbindung installiert. Bei niedrigen Rücklauftemperaturen unter 35°C kann der Kombispeicher "permanent" eingebunden werden. Dies vereinfacht die Einbindung und spart zusätzliche Armaturen wie ein Dreiwege-Ventil, einen Solarregler oder Rücklauf- und Speicherfühler. Steigt allerdings die Rücklauftemperatur an, so kann es vor allem im Winter zu einer Wärmeverschleppung aus dem Heizkreis in den Pufferbereich kommen, was wiederum zu einem geringeren Nutzungsgrad der Solarthermie-Anlage führt. Um dies zu vermeiden, werden Kombispeicher mit geregelter Rücklaufeinbindung genutzt. Dies macht die Solarthermie-Anlage zur Heizungsunterstützung weitgehend unabhängig von den maximalen Heizkreistemperaturen und kann so auch in Verbindung mit Radiatorenheizkreisen eingesetzt werden.

Hydraulikbeispiel des solarthermischen Systems Logasol SAT-FS von Buderus für eine solare Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung (Foto: Buderus)
Hydraulikbeispiel des solarthermischen Systems Logasol SAT-FS von Buderus für eine solare Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung (Foto: Buderus)

Brauchwasserbereitung oder Heizungsunterstützung

Wer sich für eine Solarthermie-Anlage interessiert, der stellt sich die Frage, ob eine Anlage zur Brauchwassererwärmung oder zur Heizungsunterstützung sinnvoller ist. Im direkten Vergleich beider Solarthermie-Systeme sollte daher bedacht werden, dass eine Solarthermie-Anlage zur Heizungsunterstützung im Sommer im Verhältnis zur Kollektorfläche und Leistung der Solarthermie-Anlage nur wenig ausgelastet ist. Die Erträge der Solarthermie-Kollektoren fallen daher aufgrund der ungenutzten Überschusswärme bei der Heizungsunterstützung mit 150 bis 200 kWh/m2a im Vergleich zur Brauchwassererwärmung mit 350 bis 400 kWh/m2a für ein typisches Einfamilienhaus geringer aus. Im direkten Vergleich lohnt sich eine Solarthermie-Anlage zur Heizungsunterstützung daher eher in den Fällen, in denen auch diese Überschusswärme z. B. für eine Schwimmbaderwärmung, die Temperierung kälterer Gebäudeteile oder zur Trocknung eines feuchten Kellers eingesetzt werden kann. In Verbindung mit einer Wärmepumpe könnte diese Überschusswärme auch zur Regenerierung des Flächenkollektors oder der Erdwärmesonden genutzt werden.

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"Solarthermie-Anlagen zur Heizungsunterstützung" wurde am 09.05.2016 das letzte Mal aktualisiert.